Un estudio plantea que un agujero negro podría dividirse si gira cerca de su velocidad máxima

Un equipo internacional de físicos ha identificado una estrecha posibilidad teórica de que un agujero negro se divida en dos: una rotación cercana al máximo permitido podría permitir superar los obstáculos que normalmente impiden esa separación. El trabajo, publicado en Physical Review D, reúne a investigadores del Centro de Teoría Cuántica de Campos de la Universidad del Sur de Dinamarca, el CNRS francés y la Universidad de Nápoles Federico II.

El problema no consiste únicamente en obtener dos agujeros negros a partir de uno. Los objetos resultantes también tendrían que alejarse entre sí, en lugar de volver a fusionarse inmediatamente por su atracción gravitatoria. Según explica Francesco Sannino, coautor del estudio e investigador de la universidad napolitana, introducir esa exigencia restringe mucho las posibilidades, salvo quizá cuando el giro se aproxima a su límite máximo.

Uno de los principales obstáculos es la entropía, una propiedad física relacionada con el desorden de un sistema. La segunda ley de la termodinámica establece que no puede disminuir espontáneamente en un sistema cerrado. Para un agujero negro ordinario, estacionario y sin rotación, dividirse en dos más pequeños supondría reducir la entropía total, lo que impide ese proceso.

Los autores han analizado qué condiciones termodinámicas y de movimiento podrían permitir pasar de un solo agujero negro a dos separados. Sus cálculos no equivalen, sin embargo, a una descripción completa de cómo se produciría la transformación: todavía no han identificado una dinámica que la desencadene.

Si esa división llegara a suceder, el horizonte del agujero negro original pasaría de ser una superficie cerrada a ramificarse en dos superficies independientes. Representada a lo largo del tiempo, esa geometría recordaría a unos pantalones, con una parte común que se bifurca en dos piernas. Los investigadores la denominan topología de pantalón.

El estudio también explora hipótesis con dimensiones espaciales adicionales. En algunos de esos escenarios, la fragmentación resulta termodinámicamente favorable, especialmente si uno de los agujeros negros resultantes es mucho menor que el otro. Esa ventaja, por sí sola, tampoco garantiza que la división se produzca.

Sannino señala que aún no pueden asignar una probabilidad al fenómeno, porque depende del comportamiento de la gravedad más allá de la teoría de Einstein. El equipo espera que los pequeños agujeros negros primordiales, que hipotéticamente se habrían formado poco después del Big Bang, sean más propensos a dividirse que los grandes agujeros negros astrofísicos.

Como posible vía de búsqueda indirecta, el investigador propone utilizar telescopios de rayos gamma como Fermi-LAT para rastrear señales de diminutos fragmentos que podrían formarse durante las fusiones. Hasta ahora no se ha observado ningún agujero negro que se haya dividido en dos.

Fuente: abc.es · leer el original